一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法技术

本发明专利技术公开的一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法，用于主管及其TKY节点处短节支管的焊接，包括以下步骤：步骤S100，对主管不同的TKY节点进行支管空间角度的计算与模拟；步骤S200，根据TKY节点处支管的空间角度，设计TKY节点组对工装并制作；步骤S300，进行TKY节点组对工装的精度测量与控制；步骤S400：进行TKY节点组对工装的定位及划线；步骤S500，进行TKY节点管就位与组对；步骤S600：进行TKY节点焊接；以实现TKY节点的批量化制作，并保证一次组对成型，减少测量次数和尺寸控制难度，满足大批量相同规格的TKY节点组对焊接工作的要求，实现批量化、高速化生产，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法


[0001]本专利技术涉及导管架建造焊接技术，尤其涉及一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法。

技术介绍

[0002]钢结构由于其具有强度高、韧性好、刚度大、占地空间少、外观优美等优点，在建筑行业、矿山机械、军事工程、海洋工程和海上风电等领域得到了广泛应用。在一些钢结构建筑物上，经常利用管状节点，尤其是TKY形式的管状节点。钢结构TKY节点为一种管相交节点，根据管的空间形态可以分为T、K、Y三种形式，该种节点结构在海洋工程领域被广泛应用，尤其是在导管架等钢结构中。其中钢结构的稳定性和安全性主要取决于TKY节点的施工精度和施工质量。而传统的钢结构在施工过程中，TKY节点的相贯口一般预留作总装阶段的现场口进行组对焊接，其焊接质量直接决定了固定式平台的安全性和使用性，这种施工方法难以实现TKY节点的批量化制作，同时施工质量受人为因素的影响较大。
[0003]目前，随着海洋石油工程、海上风电及海上新能源领域的发展，海上导管架的建设工程越来越多，传统导管架建造过程中涉及的TKY节点组对焊接工作并不多，所以大多不建造工装以辅助TKY节点组对焊接工作。但是，随着海上风电行业的不断的发展，风电导管架的数量不断增多，TKY节点成批量化需求，且结构形式趋于标准化。传统的制作方法仅适用于结构物数量唯一，不具有重复的单体项目。
[0004]因此，有必要提供一种钢结构TKY节点的批量化制作工艺，既保证了TKY节点施工质量，也能够实现TKY节点制作的标准化和批量化，以提高生产效率，降低生产成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种实现TKY节点的批量化、标准化生产，能够满足大批量相同规格的TKY节点组对焊接工作的要求，提高生产效率、降低施工成本的钢结构TKY节点的批量化焊接方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法，用于主管及其TKY节点处短节支管的焊接，包括以下步骤：
[0008]步骤S100：对主管不同的TKY节点进行支管空间角度的计算与模拟，获取TKY节点的空间姿态参数；
[0009]步骤S200：根据TKY节点处支管的空间角度，设计TKY节点组对工装并制作；
[0010]步骤S201：根据所述步骤S100获取的TKY节点空间姿态参数，针对每一种TKY节点设计对应的TKY节点组对工装；
[0011]步骤S202：利用钢板和型钢完成TKY节点组对工装的制作；
[0012]步骤S300：进行TKY节点组对工装的尺寸测量与精度控制，确保工装姿态和制作精度与TKY节点相匹配；
[0013]步骤S400：进行TKY节点组对工装的定位及划线；
[0014]步骤S401：将TKY节点主管和支管吊装至组对工装上进行预组对，根据预组对结果调整和确定工装的位置；
[0015]步骤S402：根据预组对结果，在地面上划出TKY节点主管的端部定位标记；
[0016]步骤S500：进行TKY节点主管及支管就位与组对，根据所述步骤S400完成TKY节点组对工装的定位和划线后，将TKY节点主管吊装至组对工装上进行TKY节点的组对，并进行相贯线口的点焊固定，并根据现场需要进行TKY节点尺寸的复测；
[0017]步骤S600：进行TKY节点焊接，将所述步骤S500中完成组对的TKY节点主管吊装至焊接工位进行TKY节点焊接。
[0018]进一步地，所述步骤S100中，具体包括以下步骤：
[0019]步骤S101：采用三维建模软件完成主管上TKY节点的三维建模；
[0020]步骤S102：以TKY节点三维模型为基础，在软件中获取各支管的空间坐标和规格尺寸；
[0021]步骤S103：根据步骤S102中获取的参数，在三维建模软件中建立出工装与TKY节点直接接触部分的模型；
[0022]步骤S104：根据生产场地的布置和位置特点，建立出工装支撑部分的模型。
[0023]进一步地，所述TKY节点组对工装的精度中，空间倾角公差为
±
0.17
°
，工装定位位置公差为
±
3mm，主管组对标记位置公差为
±
3mm。
[0024]进一步地，所述钢结构TKY节点相贯口为双面焊。
[0025]进一步地，所述步骤S200至步骤S600中的TKY节点组对工装包括：
[0026]至少二个钢制垫墩，根据工装支撑部分的模型制作、用于主管定位及支撑主管水平放置；
[0027]支管支撑墩，根据工装与TKY节点直接接触部分的模型制作，具有承托固定支管的承托槽和对支管止推定位的止推挡板，所述承托槽与所述止推挡板相互配合的将支管以指定角度紧贴固定在主管节点的指定位置处。
[0028]进一步地，所述钢制垫墩包括“工”字形底架座和至少一对对称分布于“工”字形底架座顶端两侧、用于根据主管管径自适应的对主管承托并定位固定的弧形挡板，所述弧形挡板的弧形面紧贴所述主管外壁设置。
[0029]进一步地，所述“工”字形底架座的上下侧外围焊接有分别对顶端面和底端面支撑的直角加强筋。
[0030]进一步地，所述支管支撑墩包括承托固定支管倾斜放置的承托座架和相对支管节点另一端沿所述支管轴向反方向对支管外端端面止推定位的止推挡座，所述承托座架和所述止推挡座固定在同一底板上；
[0031]所述承托座架接近支管节点侧设置，所述止推挡座沿所述支管轴向方向位于所述承托座架外侧；
[0032]所述承托座架形成与所述支管外壁配合的弧形承托槽，所述止推挡座上倾斜设置有对支管外端端面止推用于节点处定位的止推挡板。
[0033]进一步地，所述支管支撑墩包括用于承托固定Y形支管倾斜放置的两个承托座架和相对Y形支管节点另一端对两个支管外端端面分别止推定位的两个止推挡座，每个承托
座架形成与一个支管外壁配合的弧形承托槽，每个止推挡座上倾斜设置有与对应支管轴向方向垂直、对支管外端端面止推定位的止推挡板；
[0034]所述止推挡座沿一个支管轴向方向位于所述承托座架外侧；
[0035]两个承托座架和两个止推挡座分别固定在两个底板上、且相互对称设置。
[0036]进一步地，两个所述承托座架在靠近Y形支管节点处对接连接、且形成对称夹角α，对称夹角α角度范围为60
°
～150
°
。
[0037]本专利技术的有益效果是：
[0038]本专利技术针对不同标准管径的主管和支管，依托工装完成节点的制作，通过批量制作对应尺寸的钢制垫墩和支管支撑墩，在钢制垫墩对主管进行定位及支撑固定后，分别通过不同类型的支管支撑墩对T形、K形或Y形节点支管以指定角度紧贴固定在主管节点的指定位置处，实现标准化制作，便于一次焊接成型，同时提高了施工效率，降低施工成本。
[0039]而且，该焊接方法中，TKY节点可以单独本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法，用于主管及其TKY节点处短节支管的焊接，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：对主管不同的TKY节点进行支管空间角度的计算与模拟，获取TKY节点的空间姿态参数；步骤S200：根据TKY节点处支管的空间角度，设计TKY节点组对工装并制作；步骤S201：根据所述步骤S100获取的TKY节点空间姿态参数，针对每一种TKY节点设计对应的TKY节点组对工装；步骤S202：利用钢板和型钢完成TKY节点组对工装的制作；步骤S300：进行TKY节点组对工装的尺寸测量与精度控制，确保工装姿态和制作精度与TKY节点相匹配；步骤S400：进行TKY节点组对工装的定位及划线；步骤S401：将TKY节点主管和支管吊装至组对工装上进行预组对，根据预组对结果调整和确定工装的位置；步骤S402：根据预组对结果，在地面上划出TKY节点主管的端部定位标记；步骤S500：进行TKY节点主管及支管就位与组对，根据所述步骤S400完成TKY节点组对工装的定位和划线后，将TKY节点主管吊装至组对工装上进行TKY节点的组对，并进行相贯线口的点焊固定，并根据现场需要进行TKY节点尺寸的复测；步骤S600：进行TKY节点焊接，将所述步骤S500中完成组对的TKY节点主管吊装至焊接工位进行TKY节点焊接。2.根据权利要求1所述的一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法，其特征在于：所述步骤S100中，具体包括以下步骤：步骤S101：采用三维建模软件完成主管上TKY节点的三维建模；步骤S102：以TKY节点三维模型为基础，在软件中获取各支管的空间坐标和规格尺寸；步骤S103：根据步骤S102中获取的参数，在三维建模软件中建立出工装与TKY节点直接接触部分的模型；步骤S104：根据生产场地的布置和位置特点，建立出工装支撑部分的模型。3.根据权利要求1所述的一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法，其特征在于：所述TKY节点组对工装的精度中，空间倾角公差为
±
0.17
°
，工装定位位置公差为
±
3mm，主管组对标记位置公差为
±
3mm。4.根据权利要求1所述的一种钢结构TKY节点的批量化焊接方法，其特征在于：所述钢结构TKY节点相贯口为双面...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅健，卫旭敏，陈世伟，沈维贺，韦生，邓凯，邓梦东，王民峰，曲华景，
申请(专利权)人：中海福陆重工有限公司，
类型：发明
国别省市：